阳离子浮选硅酸盐

阳离子浮选氧化矿及硅酸盐矿物

应用篇阳离子浮选氧化矿及硅酸盐矿物阳离子浮选这类矿物的特点

1.矿物与捕收剂之间的静电作用具有更大的重要性；2.需要长链捕收剂，一般来说，在烃链中至少要有10个碳原子；3.需要适中浓度的捕收剂；4.捕收剂与矿物之间的附着似乎不太牢固，即便它们之间可能呈现较大的接触角时也如此；5.浮选前所需搅拌时间一般较短；6.对矿泥敏感；7.该类捕收剂通常具有起泡能力；8.阳离子捕收剂对特定矿物的选择性一般较差。

几乎任何氧化矿和硅酸盐矿都可以用阳离子捕收剂进行浮选，但不同的矿物类型与该类捕收剂的反应是不一样的。

主要矿物Ⅰ.硅酸盐矿

1)正硅酸盐(红柱石、绿柱石、电气石)2)辉石(普通辉石、透辉石、锂辉石)3)闪石(角闪石、透闪石、阳起石)4)层状硅酸盐(白云母、黑云母、绿泥石)5)骨架式硅酸盐(石英、长石、霞石)Ⅱ．氧化矿

1)刚玉

2)赤铁矿

3)针铁矿硅酸盐很易受氟化物的添加量和pH的影响。红柱石一类正硅酸盐的典型曲线

十二烷胺用作捕收剂时红柱石的浮游区

层状硅酸盐可在宽的pH和捕收剂浓度范围内浮选，几乎不受pH变化的影响。这一特性或许与层与层之间矿物断裂面上产生高负电荷，引起捕收剂在层状硅酸盐矿物上吸附有关。这些表面应易于吸附阳离子捕收剂。

刚玉浮选的数据

阳离子捕收剂的类型

胺分子的比例随pH值增大而增加，胺的临界胶束浓度理应随pH值的增大而降低。

不同类胺的特性

石英在十二烷基醋酸铵及氯化钠溶液中的ζ电位（注：AC——醋酸盐）阳离子表面活性剂的吸附机理

1．按照吸附的半胶束概念，为使强吸附出现，吸附体的表面电位应为负值；这样在溶液中的，临界半胶束浓度在临界胶束浓度出现之前就可达到。可是，当使用长链同系物时，可以在零电点以下进行浮选。如图所示，用1×10-4mol／l的十八胺，在低于零电点三个单位的pH条件下，可实现赤铁矿的浮选。阳离子表面活性剂的吸附机理2．碳氢链长度对吸附的影响是与碳氢链的缔合而使每个CH2基从水相中迁移所造成的自由能降低(每个CH2基为1.1KT)有关，因此，就捕收剂吸附而论，碳氢链越长，临界半胶束浓度越低，并且全部溶液中捕收剂需要量越少。3．半胶束浓度取决于双电层中带电离子与中性分子之比，该比率又取决于表面电位和全部溶液中带电离子和中性分子的浓度。4．pH对吸附有双重影响：1)H+和OH-确定表面电位；2)OH-离子浓度确定弱碱性捕收剂水解的程度。5．中性分子的影响也具有两重性：1)这类中性分子可降低临界胶束浓度及临界半胶束浓度；2)如在赤铁矿—胺体系中所观察到的那样，这类分子增加双电层的负电位。总之，长链中性分子使最佳浮选点偏移至较低的pH值。6．溶液中的无机阳离子与捕收剂离子在双电层内相互竞争，从而降低捕收剂的吸附作用。7．多价阴离子(如图)具有在矿物正电表面区吸附的潜力，因而，便促进阳离子捕收剂在带正电荷的氧化矿及硅酸盐上吸附。阳离子浮选的调整

碱度的影响

离子胺浓度随着pH的提高而迅速降低

pH显著改变溶液中十二烷胺的形态当pH低于中性时，以为主；当pH=10.65时，和的量相等；当超过RNH2沉淀的pH时，则的数量迅速下降。链长的影响浮选所需的捕收剂浓度，从十八碳胺的约10-6克分子／升，增加到丁基胺的约0.5克分子／升

CH2基从溶液中迁移过程中自由能的降低

长链中性分子的影响

中性分子的主要功能是降低邻近捕收剂的带电离子极性基之间静电排斥能量，促进了斯特恩平面内半胶束的形成。

用无机阳离子抑制

Ba2+及Na+均对石英的胺浮选起抑制作用

随着阳离子浓度的增高而抑制作用增强的总趋势，是由于电解质浓度的增高使捕收剂在气泡表面上吸附量增多的结果。

用无机阴离子活化

在pH=6，用十二烷基胺盐作收剂，氧化铝浮选效果不好，因在这样的条件下，捕收剂及矿物均带正电。然而，加足够的到该体系，ζ电位可改变符号。因强烈吸附于矿物上的二价阴离子使斯特恩层上负电荷过多，并使胺离子的吸附成为可能而引起的。阳离子捕收剂和淀粉的相互作用由于胺类静电吸附这样一个事实，使胺—矿物体系的选择性不如化学吸附体系那样强，所以，在实践中，像淀粉这类抑制剂必须加到这类体系。淀粉抑制氧化铁矿按性能递降顺序为：珍珠淀粉、A级淀粉、树胶3502及糊精156。随抑制氧化铁矿能力的增强，通常抑制石英的能力也增强。十二烷基氯化铵及英国胶9084相互作用，导致二元络合物在矿物—溶液界面上的形成和吸附(图)。由于这种相互作的结果，随抑制赤铁矿相应也抑制石英的能力，似乎是在阳离子浮选铁矿石时，许多淀粉衍生物抑制无效的主要原因。各种淀粉还是成功地用于石英与氧化铁矿的阳离子分离浮选。阳离子淀粉的吸附量随pH增高而增多，表明在带正电的淀粉官能团和带负电的矿物表面之间存在强的静电作用。

淀粉里的氢(COOH、OH、NH等)和氧化矿表面上的氧之间很可能发生氢键合。

在pH7～11的范围内，水悬浮液中石英的负电量大于赤铁矿，因为它们的零电点分别为2左右和6.7，并因而与赤铁矿相比，石英上吸附的阳离子淀粉的量更大。

用氟化物活化硅酸盐

存在氟化物的酸性pH范围内，使用阳离子捕收剂，可在石英不浮的条件下使绿柱石及长石一类硅酸盐上浮。

HF降低绿柱石—胺体系的pH，则HF就会与矿物表面硅酸起化学反应，同时暴露铝和铍的位置，而且，会形成氟